鋰電池材料振實密度和壓實密度測試方法概述

鋰電池材料振實密度和壓實密度測試方法概述

振實密度和壓實密度是兩種不同的概念，測試方法也不同，表示的含義及實際應用中都不一樣的.

一.振實密度（tap density ）

1.定義：

在規定條件下容器中的粉末經振實后所測得的單位容積的質量，單位為g/cm3。振實密度受粒徑分布，粒子形貌影響很大，溫濕度，含水量等影響.

2.影響因素：

 振實密度一般描述材料的工藝性能，包括生產、倉儲、運輸、料倉和包裝體積等，鋰離子電池行業中，包裝密度對電池容量的影響是非常大的，高的振振實密度就意味著電池容量大及儲能量高，有利于提高電池性能.反之就影響電池質量.

3.設備

振實密度測試儀（FT-100A）就是用于測量和分析鋰電池包裝密度的用設備，

4.工作原理：

裝有粉末刻度量筒隨著電機帶動機械振動裝置垂直上下振動，振動次數達到設定值后，停止振動，讀出刻度量筒的體積.

二.壓實密度(compacted density) 

1.定義： 

在鋰離子電池設計過程中，壓實密度=面密度/(片碾壓后的厚度—集流體厚度) ，單位：g/cm3 

2.壓實密度分為：

負壓實密度Anode density（或稱為陽壓實密度）和正壓實密度Cathode density（或稱為陰壓實密度）。 

3.應用說明：

3.1.鋰離子動力電池在制作過程中，壓實密度對電池性能有較大的影響。通過實驗證明，壓實密度與片比容量，效率，內阻，以及電池循環性能有密切的關系。找出壓實密度對電池設計很重要。一般來說，壓實密度越大，電池的容量就能做的越高，所以壓實密度也被看做材料能量密度的參考指標之一.

3.2.壓實密度不光和顆粒的大小、密度有關系，還和粒子的配有關系，壓實密度大的一般都有很好的粒子正態分布。可以認為，工藝條件一定的條件下，壓實密度越大，電池的容量越高。 

3.3.合適的正壓實密度可以增大電池的放電容量，減小內阻，減小化損失，延長電池的循環壽命，提高鋰離子電池的利用率。在壓實密度過大或過小時，不利于鋰離子的嵌入嵌出。 

現在常用的正材料(鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元材料等)和負材料（人造石墨、天然石墨、復合石墨等），由于材質不同，壓實密度也有較大的差別。